無アルカリガラス
【課題】生産性（特に耐失透性）に優れると共に、歪点とヤング率が十分に高い無アルカリガラスを創案することにより、ガラス板の製造コストを低廉化しつつ、ＬＴＰＳプロセスにおいて、ガラス板の熱収縮を抑制し、且つガラス板を大型化、薄型化した場合でも、ガラス板の撓みに起因した不具合を防止する。
【解決手段】本発明の無アルカリガラスは、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２ ５５〜８０％、Ａｌ２Ｏ３ １０〜２５％、Ｂ２Ｏ３ ２〜５．５％、ＭｇＯ ３〜８％、ＣａＯ ３〜１０％、ＳｒＯ ０．５〜５％、ＢａＯ ０．５〜７％を含有し、モル比ＭｇＯ／ＣａＯが０．５〜１．５であり、実質的にアルカリ金属酸化物を含有せず、ヤング率が８０ＧＰａより高いことを特徴とする。
【解決手段】本発明の無アルカリガラスは、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２ ５５〜８０％、Ａｌ２Ｏ３ １０〜２５％、Ｂ２Ｏ３ ２〜５．５％、ＭｇＯ ３〜８％、ＣａＯ ３〜１０％、ＳｒＯ ０．５〜５％、ＢａＯ ０．５〜７％を含有し、モル比ＭｇＯ／ＣａＯが０．５〜１．５であり、実質的にアルカリ金属酸化物を含有せず、ヤング率が８０ＧＰａより高いことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無アルカリガラスに関し、特に有機ＥＬディスプレイに好適な無アルカリガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬディスプレイ等の電子デバイスは、薄型で動画表示に優れると共に、消費電力も低いため、携帯電話のディスプレイ等の用途に使用されている。
【０００３】
有機ＥＬディスプレイの基板として、ガラス板が広く使用されている。この用途のガラス板には、主に以下の特性が要求される。
（１）熱処理工程で成膜された半導体物質中にアルカリイオンが拡散する事態を防止するため、実質的にアルカリ金属酸化物を含有しないこと、
（２）ガラス板を低廉化するため、生産性に優れること、特に耐失透性や溶融性に優れること、
（３）ＬＴＰＳ（ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｐｏｌｙ ｓｉｌｉｃｏｎ）プロセスにおいて、ガラス板の熱収縮を低減するため、歪点が高いこと。
【０００４】
ところで、有機ＥＬディスプレイは、現在、モバイル製品向けが主流となっているが、今後は有機ＥＬテレビへの展開が予想されており、一部のメーカーでは有機ＥＬテレビの販売を既に開始している。
【０００５】
有機ＥＬテレビのパネルサイズは、モバイル製品に比べると、大幅に大きい。よって、今後、ガラス板に対する大型化、薄型化の要求が強くなるものと予想される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４４４５１７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ガラス板が大型化、薄型化する程、ガラス板が撓み易くなり、種々の不具合が発生し易くなる。
【０００８】
ガラスメーカーで成形されたガラス板は、切断、徐冷、検査、洗浄等の工程を経由するが、これらの工程中、ガラス板は、複数段の棚が形成されたカセットに投入、搬出される。このカセットは、通常、左右の内側面に形成された棚に、ガラス板の相対する両辺を載置して水平方向に保持できるようになっているが、大型で薄いガラス板は撓み量が大きいため、ガラス板をカセットに投入する際に、ガラス板の一部がカセットに接触して破損したり、搬出する際に、大きく揺動して不安定となり易い。このような形態のカセットは、電子デバイスメーカーでも使用されるため、同様の不具合が発生することになる。
【０００９】
更に、電子デバイスが大型化、薄型化する程、これに装着されるガラス板が撓み易くなるため、電子デバイスの画像面が歪んで見える虞がある。
【００１０】
上記問題を解決するために、ガラス板の比ヤング率（ヤング率／密度）又はヤング率を高めて、撓み量を低減する方法が検討されている。例えば、特許文献１には、比ヤング率が３１ＧＰａ以上、ヤング率が７６ＧＰａ以上の無アルカリガラスが開示されている。しかし、特許文献１に記載の無アルカリガラスは、ＳｒＯとＢａＯが少ないため、耐失透性が低く、成形時に失透が生じ易い。耐失透性を高めるためには、Ｂ２Ｏ３の含有量を増加させる必要があるが、Ｂ２Ｏ３はヤング率と歪点を共に低下させる成分である。ヤング率と歪点が低下すると、ＬＴＰＳプロセスにおいて、ガラス板が熱収縮し易くなると共に、ガラス板を大型化、薄型化した場合、ガラス板の撓みに起因した不具合が発生する虞がある。
【００１１】
そこで、本発明は、生産性（特に耐失透性）に優れると共に、歪点とヤング率が十分に高い無アルカリガラスを創案することにより、ガラス板の製造コストを低廉化しつつ、ＬＴＰＳプロセスにおいて、ガラス板の熱収縮を抑制し、且つガラス板を大型化、薄型化した場合でも、ガラス板の撓みに起因した不具合を防止することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者等は、種々の実験を繰り返した結果、無アルカリガラスのガラス組成範囲を厳密に規制すると共に、ガラス特性を所定範囲に規制することにより、上記技術的課題を解決できることを見出し、本発明として、提案するものである。すなわち、本発明の無アルカリガラスは、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２ ５５〜８０％、Ａｌ２Ｏ３ １０〜２５％、Ｂ２Ｏ３ ２〜５．５％、ＭｇＯ ３〜８％、ＣａＯ ３〜１０％、ＳｒＯ ０．５〜５％、ＢａＯ ０．５〜７％を含有し、モル比ＭｇＯ／ＣａＯが０．５〜１．５であり、実質的にアルカリ金属酸化物を含有せず、ヤング率が８０ＧＰａより高いことを特徴とする。ここで、「実質的にアルカリ金属酸化物を含有せず」とは、ガラス組成中のアルカリ金属酸化物（Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、及びＫ２Ｏ）の含有量が１０００ｐｐｍ（質量）以下の場合を指す。「ヤング率」は、曲げ共振法により測定した値を指す。なお、１ＧＰａは、約１０１．９Ｋｇｆ／ｍｍ２に相当する。
【００１３】
本発明の無アルカリガラスは、上記のようにガラス組成範囲が規制されている。このようにすれば、耐失透性、歪点、ヤング率を十分に高めることが可能になる。特に、モル比ＭｇＯ／ＣａＯを０．５〜１．５に規制すれば、耐失透性やヤング率を顕著に高めることができる。
【００１４】
第二に、本発明の無アルカリガラスは、更に、ＳｎＯ２を０．００１〜１質量％含むことが好ましい。
【００１５】
第三に、本発明の無アルカリガラスは、歪点が６８０℃より高いことが好ましい。ここで、「歪点」は、ＡＳＴＭ Ｃ３３６の方法に基づいて測定した値を指す。
【００１６】
第四に、本発明の無アルカリガラスは、液相温度が１２１０℃より低いことが好ましい。ここで、「液相温度」は、標準篩３０メッシュ（５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れた後、温度勾配炉中に２４時間保持して、結晶が析出する温度を測定することにより算出可能である。
【００１７】
第五に、本発明の無アルカリガラスは、３０〜３８０℃の温度範囲における平均熱膨張係数が３０〜５０×１０−７／℃であることが好ましい。ここで、「３０〜３８０℃の温度範囲における平均熱膨張係数」は、ディラトメーターで測定可能である。
【００１８】
第六に、本発明の無アルカリガラスは、１０２．５ポアズにおける温度が１６００℃より低いことが好ましい。ここで、「１０２．５ポアズにおける温度」は、白金球引き上げ法で測定可能である。
【００１９】
第七に、本発明の無アルカリガラスは、液相温度における粘度が１０４．８ポアズ以上であることが好ましい。なお、「液相温度における粘度」は、白金球引き上げ法で測定可能である。
【００２０】
第八に、本発明の無アルカリガラスは、オーバーフローダウンドロー法で成形されてなることが好ましい。
【００２１】
第九に、本発明の無アルカリガラスは、肉厚が０．５ｍｍより薄いことが好ましい。
【００２２】
第十に、本発明の無アルカリガラスは、有機ＥＬデバイスに用いることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の無アルカリガラスにおいて、上記のように各成分の含有量を限定した理由を以下に示す。なお、各成分の含有量の説明において、％表示は、特に断りがある場合を除き、質量％を表す。
【００２４】
ＳｉＯ２は、ガラスの骨格を形成する成分である。ＳｉＯ２の含有量は５５〜８０％、好ましくは５５〜７５％、より好ましくは５５〜７０％、更に好ましくは５５〜６５％である。ＳｉＯ２の含有量が少な過ぎると、ヤング率を高めることが困難となる。また、耐酸性が低下し易くなると共に、密度が高くなり過ぎる。一方、ＳｉＯ２の含有量が多過ぎると、高温粘度が高くなり、溶融性が低下し易くなることに加えて、クリストバライト等の失透結晶が析出し易くなって、液相温度が上昇し易くなる。
【００２５】
Ａｌ２Ｏ３は、ガラスの骨格を形成する成分であり、またヤング率を高める成分であり、更に分相を抑制する成分である。Ａｌ２Ｏ３の含有量は１０〜２５％、好ましくは１２〜２０％、より好ましくは１４〜２０％である。Ａｌ２Ｏ３の含有量が少な過ぎると、ヤング率が低下し易くなり、またガラスが分相し易くなる。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、ムライトやアノーサイト等の失透結晶が析出し易くなって、液相温度が上昇し易くなる。
【００２６】
Ｂ２Ｏ３は、溶融性を高めると共に、耐失透性を高める成分である。Ｂ２Ｏ３の含有量は２〜５．５％、好ましくは２．５〜５．５％、より好ましくは３〜５．５％、更に好ましくは３〜５％である。Ｂ２Ｏ３の含有量が少な過ぎると、溶融性や耐失透性が低下し易くなり、またフッ酸系の薬液に対する耐性が低下し易くなる。一方、Ｂ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、ヤング率や耐酸性が低下し易くなる。
【００２７】
ＭｇＯは、高温粘性を下げて、溶融性を高める成分であり、アルカリ土類金属酸化物の中では、ヤング率を顕著に高める成分である。ＭｇＯの含有量は３〜８％、好ましくは３．５〜８％、より好ましくは４〜８％、更に好ましくは４．５〜８％、特に好ましくは５〜８％である。ＭｇＯの含有量が少な過ぎると、溶融性やヤング率が低下し易くなる。一方、ＭｇＯの含有量が多過ぎると、耐失透性が低下し易くなる。
【００２８】
ＣａＯは、歪点を低下させずに、高温粘性を下げて、溶融性を顕著に高める成分である。また、アルカリ土類金属酸化物の中では、導入原料が比較的安価であるため、原料コストを低廉化する成分である。ＣａＯの含有量は３〜１０％、好ましくは３．５〜９％、より好ましくは４〜８．５％、更に好ましくは４〜８％、特に好ましくは４〜７．５％である。ＣａＯの含有量が少な過ぎると、上記効果を享受し難くなる。一方、ＣａＯの含有量が多過ぎると、ガラスが失透し易くなる。
【００２９】
ＳｒＯは、分相を抑制し、また耐失透性を高める成分である。更に、歪点を低下させずに、高温粘性を下げて、溶融性を高める成分であると共に、液相温度の上昇を抑制する成分である。ＳｒＯの含有量は０．５〜５％、好ましくは０．５〜４％、より好ましくは０．５〜３．５％である。ＳｒＯの含有量が０．５％より少な過ぎると、上記効果を享受し難くなる。一方、ＳｒＯの含有量が多過ぎると、ストロンチウムシリケート系の失透結晶が析出し易くなって、耐失透性が低下し易くなる。
【００３０】
ＢａＯは、耐失透性を高める成分である。ＢａＯの含有量は０．５〜７％、好ましくは０．５〜６％、より好ましくは０．５〜５％、更に好ましくは０．５〜４．５％である。ＢａＯの含有量が少な過ぎると、上記効果を享受し難くなる。一方、ＢａＯの含有量が多過ぎると、高温粘度が高くなり過ぎて、溶融性が低下し易くなり、またＢａＯを含む失透結晶が析出し易くなって、液相温度が上昇し易くなる。
【００３１】
モル比ＣａＯ／ＭｇＯは、高ヤング率と高耐失透性を両立すると共に、ガラス板の製造コストを低廉化する上で、重要な成分比率である。モル比ＣａＯ／ＭｇＯは０．５〜１．５であり、好ましくは０．５〜１．３、０．５〜１．２、０．５〜１．１、特に０．５〜１．０である。モル比ＣａＯ／ＭｇＯが小さ過ぎると、クリストバライトの失透結晶が析出し易くなり、耐失透性が低下し易くなることに加えて、原料コストが高騰し易くなる。一方、モル比ＣａＯ／ＭｇＯが大き過ぎると、アノーサイト等のアルカリ土類アルミノシリケート系の失透結晶が析出し易くなり、耐失透性が低下し易くなることに加えて、ヤング率を高め難くなる。
【００３２】
上記成分以外にも、例えば、任意成分として、以下の成分を添加してもよい。なお、上記成分以外の他の成分の含有量は、本発明の効果を的確に享受する観点から、合量で１０％以下、特に５％以下が好ましい。
【００３３】
ＺｎＯは、溶融性を高める成分である。しかし、ＺｎＯを多量に含有させると、ガラスが失透し易くなり、また歪点が低下し易くなる。ＺｎＯの含有量は０〜５％、０〜４％、０〜３％、特に０〜２％が好ましい。
【００３４】
ＳｎＯ２は、高温域で良好な清澄作用を有する成分であると共に、歪点を高める成分であり、また高温粘性を低下させる成分である。ＳｎＯ２の含有量は０〜１％、０．００１〜１％、０．０１〜０．５％、特に０．０５〜０．３％が好ましい。ＳｎＯ２の含有量が多過ぎると、ＳｎＯ２の失透結晶が析出し易くなる。なお、ＳｎＯ２の含有量が０．００１％より少ないと、上記効果を享受し難くなる。
【００３５】
上記の通り、ＳｎＯ２は、清澄剤として好適であるが、ガラス特性が損なわれない限り、清澄剤として、Ｆ、Ｃｌ、ＳＯ３、Ｃ、或いはＡｌ、Ｓｉ等の金属粉末を各々５％まで添加することができる。また、清澄剤として、ＣｅＯ２等も５％まで添加することができる。
【００３６】
清澄剤として、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３も有効である。本発明の無アルカリガラスは、これらの成分の含有を完全に排除するものではないが、環境的観点から、これらの成分を極力使用しないことが好ましい。更に、Ａｓ２Ｏ３を多量に含有させると、耐ソラリゼーション性が低下する傾向にある。Ａｓ２Ｏ３の含有量は１％以下、０．５％以下、特に０．１％以下が好ましく、実質的に含有させないことが望ましい。ここで、「実質的にＡｓ２Ｏ３を含有しない」とは、ガラス組成中のＡｓ２Ｏ３の含有量が０．０５％未満の場合を指す。また、Ｓｂ２Ｏ３の含有量は１％以下、特に０．５％以下が好ましく、実質的に含有させないことが望ましい。ここで、「実質的にＳｂ２Ｏ３を含有しない」とは、ガラス組成中のＳｂ２Ｏ３の含有量が０．０５％未満の場合を指す。
【００３７】
Ｃｌは、無アルカリガラスの溶融を促進する効果があり、Ｃｌを添加すれば、溶融温度を低温化できると共に、清澄剤の作用を促進し、結果として、溶融コストを低廉化しつつ、ガラス製造窯の長寿命化を図ることができる。しかし、Ｃｌの含有量が多過ぎると、歪点が低下し易くなる。このため、Ｃｌの含有量は３％以下、１％以下、特に０．５％以下が好ましい。なお、Ｃｌの導入原料として、塩化ストロンチウム等のアルカリ土類金属酸化物の塩化物、或いは塩化アルミニウム等の原料を使用することができる。
【００３８】
Ｐ２Ｏ５は、歪点を高める成分であると共に、アノーサイト等のアルカリ土類アルミノシリケート系の失透結晶の析出を顕著に抑制し得る成分である。但し、Ｐ２Ｏ５を多量に含有させると、ガラスが分相し易くなる。Ｐ２Ｏ５の含有量は０〜２．５％、好ましくは０〜１．５％、より好ましくは０〜０．５％、更に好ましくは０〜０．３％である。
【００３９】
ＴｉＯ２は、高温粘性を下げて、溶融性を高める成分であると共に、ソラリゼーションを抑制する成分であるが、ＴｉＯ２を多量に含有させると、ガラスが着色して、透過率が低下し易くなる。ＴｉＯ２の含有量は０〜５％、０〜３％、０〜１％、特に０〜０．０２％が好ましい。
【００４０】
Ｙ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３には、歪点、ヤング率等を高める働きがある。しかし、これらの成分の含有量が各々５％より多いと、密度が増加し易くなる。
【００４１】
本発明の無アルカリガラスにおいて、歪点は６８０℃超、６８５℃以上、６９０℃以上、特に６９５℃以上が好ましい。このようにすれば、ＬＴＰＳプロセスにおいて、ガラス板の熱収縮を抑制することができる。
【００４２】
本発明の無アルカリガラスにおいて、ヤング率は８０ＧＰａ超であり、好ましくは８２ＧＰａ以上、８３ＧＰａ以上、特に８３．５ＧＰａ以上である。ヤング率が低過ぎると、ガラス板の撓みに起因した不具合が発生し易くなる。
【００４３】
本発明の無アルカリガラスにおいて、３０〜３８０℃の温度範囲における平均熱膨張係数は３０〜５０×１０−７／℃、３２〜５０×１０−７／℃、３３〜５０×１０−７／℃、３４〜５０×１０−７／℃、特に３５〜５０×１０−７／℃が好ましい。このようにすれば、ＴＦＴに使用されるＳｉの熱膨張係数に整合し易くなる。
【００４４】
本発明の無アルカリガラスにおいて、液相温度は１２１０℃未満、１２００℃以下、特に１１９０℃以下が好ましい。このようにすれば、ガラス製造時に失透結晶が発生して、生産性が低下する事態を防止し易くなる。更に、オーバーフローダウンドロー法で成形し易くなるため、ガラス板の表面品位を高め易くなると共に、ガラス板の製造コストを低廉化することができる。なお、液相温度は、耐失透性の指標であり、液相温度が低い程、耐失透性に優れる。
【００４５】
近年、ディスプレイの高精細化に伴い、回路パターンも微細化される傾向にある。このため、従来では問題にならなかった微小異物が、断線やショートを引き起こす原因になりつつある。このような問題を防止する観点からも、耐失透性を高める意義は大きい。
【００４６】
本発明の無アルカリガラスにおいて、液相温度における粘度は１０４．８ポアズ以上、１０５．０ポアズ以上、１０５．２ポアズ以上、特に１０５．５ポアズ以上が好ましい。このようにすれば、成形時に失透が生じ難くなるため、オーバーフローダウンドロー法でガラス板を成形し易くなり、結果として、ガラス板の表面品位を高めることが可能になり、またガラス板の製造コストを低廉化することができる。なお、液相温度における粘度は、成形性の指標であり、液相温度における粘度が高い程、成形性が向上する。
【００４７】
本発明の無アルカリガラスにおいて、１０２．５ポアズにおける温度は１６００℃以下、１５８０℃以下、特に１５７０℃以下が好ましい。１０２．５ポアズにおける温度が高くなると、ガラスを溶解し難くなって、ガラス板の製造コストが高騰する。なお、１０２．５ポアズにおける温度は、溶融温度に相当し、この温度が低い程、溶融性が向上する。
【００４８】
本発明の無アルカリガラスは、オーバーフローダウンドロー法で成形されてなることが好ましい。オーバーフローダウンドロー法は、耐熱性の樋状構造物の両側から溶融ガラスを溢れさせて、溢れた溶融ガラスを樋状構造物の下端で合流させながら、下方に延伸成形してガラス板を製造する方法である。オーバーフローダウンドロー法では、ガラス板の表面となるべき面は樋状耐火物に接触せず、自由表面の状態で成形される。このため、未研磨で表面品位が良好なガラス板を安価に製造することができ、薄型化も容易である。なお、オーバーフローダウンドロー法で用いる樋状構造物の構造や材質は、所望の寸法や表面精度を実現できるものであれば、特に限定されない。また、下方への延伸成形を行う際に、力を印加する方法も特に限定されない。例えば、充分に大きい幅を有する耐熱性ロールをガラスに接触させた状態で回転させて延伸する方法を採用してもよいし、複数の対になった耐熱性ロールをガラスの端面近傍のみに接触させて延伸する方法を採用してもよい。
【００４９】
オーバーフローダウンドロー法以外にも、例えば、ダウンドロー法（スロットダウン法等）、フロート法等でガラス板を成形することも可能である。
【００５０】
本発明の無アルカリガラスにおいて、肉厚は、特に限定されるものではないが、０．５ｍｍ未満、０．４ｍｍ以下、０．３５ｍｍ以下、特に０．３ｍｍ以下が好ましい。肉厚が薄くなる程、デバイスの軽量化が可能となる。肉厚は、ガラス製造時の流量や板引き速度等で調整可能である。
【００５１】
本発明の無アルカリガラスは、有機ＥＬデバイス、特に有機ＥＬディスプレイに用いることが好ましい。特にＴＶ用途では、ガラス板上に複数個分のデバイスを作製した後、デバイス毎に分割切断して、コストダウンが図られている（所謂、多面取り）。本発明の無アルカリガラスは、液相温度が低く、また液相温度における粘度が高いため、大型のガラス板を成形し易く、このような要求を満たすことができる。
【実施例】
【００５２】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。なお、以下の実施例は単なる例示である。本発明は、以下の実施例に何ら限定されない。
【００５３】
表１、２は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜１３）と比較例（試料Ｎｏ．１４、１５）を示している。
【００５４】
【表１】
【００５５】
【表２】
【００５６】
まず表中のガラス組成になるように、ガラス原料を調合したガラスバッチを白金坩堝に入れ、１６００〜１６５０℃で２４時間溶融した。ガラスバッチの溶解に際しては、白金スターラーを用いて攪拌し、均質化を行った。次いで、溶融ガラスをカーボン板上に流し出し、板状に成形した後、徐冷点付近の温度で３０分間徐冷した。得られた各試料について、密度、３０〜３８０℃の温度範囲における平均熱膨張係数ＣＴＥ、歪点Ｐｓ、徐冷点Ｔａ、軟化点Ｔｓ、高温粘度１０４ｄＰａ・ｓにおける温度、高温粘度１０３ｄＰａ・ｓにおける温度、高温粘度１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度、液相温度ＴＬ、及び液相温度ＴＬにおける粘度ｌｏｇ１０ηＴＬを評価した。
【００５７】
密度は、周知のアルキメデス法によって測定した値である。
【００５８】
３０〜３８０℃の温度範囲における平均熱膨張係数ＣＴＥは、ディラトメーターで測定した値である。
【００５９】
歪点Ｐｓ、徐冷点Ｔａ、軟化点Ｔｓは、ＡＳＴＭ Ｃ３３６の方法に基づいて測定した値である。
【００６０】
高温粘度１０４ｄＰａ・ｓ、１０３ｄＰａ・ｓ、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、白金球引き上げ法で測定した値である。
【００６１】
液相温度ＴＬは、標準篩３０メッシュ（５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れて、温度勾配炉中に２４時間保持した後、結晶が析出する温度を測定した値である。
【００６２】
液相温度における粘度ｌｏｇ１０ηＴＬは、液相温度ＴＬにおけるガラスの粘度を白金球引き上げ法で測定した値である。
【００６３】
表１、２から明らかなように、試料Ｎｏ．１〜１３は、ガラス組成が所定範囲に規制されているため、ヤング率が８０ＧＰａ以上、歪点が６８０℃より高く、液相温度が１２１０℃より低いため、ＬＴＰＳプロセスにおける熱収縮を低減可能であり、ガラス板が大型化、薄型化しても、撓みによる不具合が生じ難い。このため、試料Ｎｏ．１〜１３は、有機ＥＬディスプレイの基板として好適であると考えられる。
【００６４】
一方、試料Ｎｏ．１４は、ガラス組成が所定範囲に規制されていないため、液相温度が高く、耐失透性が低かった。このため、試料Ｎｏ．１４は、成形性に劣ると共に、微小異物に起因して、ディスプレイの品質や信頼性を低下させる虞がある。また、試料Ｎｏ．１５は、ガラス組成が所定範囲に規制されていないため、１０２．５の温度が高く、ヤング率が低かった。このため、試料Ｎｏ．１５は、溶融性に劣ると共に、ガラス板が大型化、薄型化すると、撓みによる不具合が生じる虞がある。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の無アルカリガラスは、液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ基板、電荷結合素子（ＣＣＤ）、等倍近接型固体撮像素子（ＣＩＳ）等のイメージセンサー用のカバーガラス、太陽電池用の基板及びカバーガラス、有機ＥＬ照明用基板等に好適であり、特に有機ＥＬディスプレイ用基板として好適である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無アルカリガラスに関し、特に有機ＥＬディスプレイに好適な無アルカリガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬディスプレイ等の電子デバイスは、薄型で動画表示に優れると共に、消費電力も低いため、携帯電話のディスプレイ等の用途に使用されている。
【０００３】
有機ＥＬディスプレイの基板として、ガラス板が広く使用されている。この用途のガラス板には、主に以下の特性が要求される。
（１）熱処理工程で成膜された半導体物質中にアルカリイオンが拡散する事態を防止するため、実質的にアルカリ金属酸化物を含有しないこと、
（２）ガラス板を低廉化するため、生産性に優れること、特に耐失透性や溶融性に優れること、
（３）ＬＴＰＳ（ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｐｏｌｙ ｓｉｌｉｃｏｎ）プロセスにおいて、ガラス板の熱収縮を低減するため、歪点が高いこと。
【０００４】
ところで、有機ＥＬディスプレイは、現在、モバイル製品向けが主流となっているが、今後は有機ＥＬテレビへの展開が予想されており、一部のメーカーでは有機ＥＬテレビの販売を既に開始している。
【０００５】
有機ＥＬテレビのパネルサイズは、モバイル製品に比べると、大幅に大きい。よって、今後、ガラス板に対する大型化、薄型化の要求が強くなるものと予想される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４４４５１７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ガラス板が大型化、薄型化する程、ガラス板が撓み易くなり、種々の不具合が発生し易くなる。
【０００８】
ガラスメーカーで成形されたガラス板は、切断、徐冷、検査、洗浄等の工程を経由するが、これらの工程中、ガラス板は、複数段の棚が形成されたカセットに投入、搬出される。このカセットは、通常、左右の内側面に形成された棚に、ガラス板の相対する両辺を載置して水平方向に保持できるようになっているが、大型で薄いガラス板は撓み量が大きいため、ガラス板をカセットに投入する際に、ガラス板の一部がカセットに接触して破損したり、搬出する際に、大きく揺動して不安定となり易い。このような形態のカセットは、電子デバイスメーカーでも使用されるため、同様の不具合が発生することになる。
【０００９】
更に、電子デバイスが大型化、薄型化する程、これに装着されるガラス板が撓み易くなるため、電子デバイスの画像面が歪んで見える虞がある。
【００１０】
上記問題を解決するために、ガラス板の比ヤング率（ヤング率／密度）又はヤング率を高めて、撓み量を低減する方法が検討されている。例えば、特許文献１には、比ヤング率が３１ＧＰａ以上、ヤング率が７６ＧＰａ以上の無アルカリガラスが開示されている。しかし、特許文献１に記載の無アルカリガラスは、ＳｒＯとＢａＯが少ないため、耐失透性が低く、成形時に失透が生じ易い。耐失透性を高めるためには、Ｂ２Ｏ３の含有量を増加させる必要があるが、Ｂ２Ｏ３はヤング率と歪点を共に低下させる成分である。ヤング率と歪点が低下すると、ＬＴＰＳプロセスにおいて、ガラス板が熱収縮し易くなると共に、ガラス板を大型化、薄型化した場合、ガラス板の撓みに起因した不具合が発生する虞がある。
【００１１】
そこで、本発明は、生産性（特に耐失透性）に優れると共に、歪点とヤング率が十分に高い無アルカリガラスを創案することにより、ガラス板の製造コストを低廉化しつつ、ＬＴＰＳプロセスにおいて、ガラス板の熱収縮を抑制し、且つガラス板を大型化、薄型化した場合でも、ガラス板の撓みに起因した不具合を防止することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者等は、種々の実験を繰り返した結果、無アルカリガラスのガラス組成範囲を厳密に規制すると共に、ガラス特性を所定範囲に規制することにより、上記技術的課題を解決できることを見出し、本発明として、提案するものである。すなわち、本発明の無アルカリガラスは、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２ ５５〜８０％、Ａｌ２Ｏ３ １０〜２５％、Ｂ２Ｏ３ ２〜５．５％、ＭｇＯ ３〜８％、ＣａＯ ３〜１０％、ＳｒＯ ０．５〜５％、ＢａＯ ０．５〜７％を含有し、モル比ＭｇＯ／ＣａＯが０．５〜１．５であり、実質的にアルカリ金属酸化物を含有せず、ヤング率が８０ＧＰａより高いことを特徴とする。ここで、「実質的にアルカリ金属酸化物を含有せず」とは、ガラス組成中のアルカリ金属酸化物（Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、及びＫ２Ｏ）の含有量が１０００ｐｐｍ（質量）以下の場合を指す。「ヤング率」は、曲げ共振法により測定した値を指す。なお、１ＧＰａは、約１０１．９Ｋｇｆ／ｍｍ２に相当する。
【００１３】
本発明の無アルカリガラスは、上記のようにガラス組成範囲が規制されている。このようにすれば、耐失透性、歪点、ヤング率を十分に高めることが可能になる。特に、モル比ＭｇＯ／ＣａＯを０．５〜１．５に規制すれば、耐失透性やヤング率を顕著に高めることができる。
【００１４】
第二に、本発明の無アルカリガラスは、更に、ＳｎＯ２を０．００１〜１質量％含むことが好ましい。
【００１５】
第三に、本発明の無アルカリガラスは、歪点が６８０℃より高いことが好ましい。ここで、「歪点」は、ＡＳＴＭ Ｃ３３６の方法に基づいて測定した値を指す。
【００１６】
第四に、本発明の無アルカリガラスは、液相温度が１２１０℃より低いことが好ましい。ここで、「液相温度」は、標準篩３０メッシュ（５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れた後、温度勾配炉中に２４時間保持して、結晶が析出する温度を測定することにより算出可能である。
【００１７】
第五に、本発明の無アルカリガラスは、３０〜３８０℃の温度範囲における平均熱膨張係数が３０〜５０×１０−７／℃であることが好ましい。ここで、「３０〜３８０℃の温度範囲における平均熱膨張係数」は、ディラトメーターで測定可能である。
【００１８】
第六に、本発明の無アルカリガラスは、１０２．５ポアズにおける温度が１６００℃より低いことが好ましい。ここで、「１０２．５ポアズにおける温度」は、白金球引き上げ法で測定可能である。
【００１９】
第七に、本発明の無アルカリガラスは、液相温度における粘度が１０４．８ポアズ以上であることが好ましい。なお、「液相温度における粘度」は、白金球引き上げ法で測定可能である。
【００２０】
第八に、本発明の無アルカリガラスは、オーバーフローダウンドロー法で成形されてなることが好ましい。
【００２１】
第九に、本発明の無アルカリガラスは、肉厚が０．５ｍｍより薄いことが好ましい。
【００２２】
第十に、本発明の無アルカリガラスは、有機ＥＬデバイスに用いることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の無アルカリガラスにおいて、上記のように各成分の含有量を限定した理由を以下に示す。なお、各成分の含有量の説明において、％表示は、特に断りがある場合を除き、質量％を表す。
【００２４】
ＳｉＯ２は、ガラスの骨格を形成する成分である。ＳｉＯ２の含有量は５５〜８０％、好ましくは５５〜７５％、より好ましくは５５〜７０％、更に好ましくは５５〜６５％である。ＳｉＯ２の含有量が少な過ぎると、ヤング率を高めることが困難となる。また、耐酸性が低下し易くなると共に、密度が高くなり過ぎる。一方、ＳｉＯ２の含有量が多過ぎると、高温粘度が高くなり、溶融性が低下し易くなることに加えて、クリストバライト等の失透結晶が析出し易くなって、液相温度が上昇し易くなる。
【００２５】
Ａｌ２Ｏ３は、ガラスの骨格を形成する成分であり、またヤング率を高める成分であり、更に分相を抑制する成分である。Ａｌ２Ｏ３の含有量は１０〜２５％、好ましくは１２〜２０％、より好ましくは１４〜２０％である。Ａｌ２Ｏ３の含有量が少な過ぎると、ヤング率が低下し易くなり、またガラスが分相し易くなる。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、ムライトやアノーサイト等の失透結晶が析出し易くなって、液相温度が上昇し易くなる。
【００２６】
Ｂ２Ｏ３は、溶融性を高めると共に、耐失透性を高める成分である。Ｂ２Ｏ３の含有量は２〜５．５％、好ましくは２．５〜５．５％、より好ましくは３〜５．５％、更に好ましくは３〜５％である。Ｂ２Ｏ３の含有量が少な過ぎると、溶融性や耐失透性が低下し易くなり、またフッ酸系の薬液に対する耐性が低下し易くなる。一方、Ｂ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、ヤング率や耐酸性が低下し易くなる。
【００２７】
ＭｇＯは、高温粘性を下げて、溶融性を高める成分であり、アルカリ土類金属酸化物の中では、ヤング率を顕著に高める成分である。ＭｇＯの含有量は３〜８％、好ましくは３．５〜８％、より好ましくは４〜８％、更に好ましくは４．５〜８％、特に好ましくは５〜８％である。ＭｇＯの含有量が少な過ぎると、溶融性やヤング率が低下し易くなる。一方、ＭｇＯの含有量が多過ぎると、耐失透性が低下し易くなる。
【００２８】
ＣａＯは、歪点を低下させずに、高温粘性を下げて、溶融性を顕著に高める成分である。また、アルカリ土類金属酸化物の中では、導入原料が比較的安価であるため、原料コストを低廉化する成分である。ＣａＯの含有量は３〜１０％、好ましくは３．５〜９％、より好ましくは４〜８．５％、更に好ましくは４〜８％、特に好ましくは４〜７．５％である。ＣａＯの含有量が少な過ぎると、上記効果を享受し難くなる。一方、ＣａＯの含有量が多過ぎると、ガラスが失透し易くなる。
【００２９】
ＳｒＯは、分相を抑制し、また耐失透性を高める成分である。更に、歪点を低下させずに、高温粘性を下げて、溶融性を高める成分であると共に、液相温度の上昇を抑制する成分である。ＳｒＯの含有量は０．５〜５％、好ましくは０．５〜４％、より好ましくは０．５〜３．５％である。ＳｒＯの含有量が０．５％より少な過ぎると、上記効果を享受し難くなる。一方、ＳｒＯの含有量が多過ぎると、ストロンチウムシリケート系の失透結晶が析出し易くなって、耐失透性が低下し易くなる。
【００３０】
ＢａＯは、耐失透性を高める成分である。ＢａＯの含有量は０．５〜７％、好ましくは０．５〜６％、より好ましくは０．５〜５％、更に好ましくは０．５〜４．５％である。ＢａＯの含有量が少な過ぎると、上記効果を享受し難くなる。一方、ＢａＯの含有量が多過ぎると、高温粘度が高くなり過ぎて、溶融性が低下し易くなり、またＢａＯを含む失透結晶が析出し易くなって、液相温度が上昇し易くなる。
【００３１】
モル比ＣａＯ／ＭｇＯは、高ヤング率と高耐失透性を両立すると共に、ガラス板の製造コストを低廉化する上で、重要な成分比率である。モル比ＣａＯ／ＭｇＯは０．５〜１．５であり、好ましくは０．５〜１．３、０．５〜１．２、０．５〜１．１、特に０．５〜１．０である。モル比ＣａＯ／ＭｇＯが小さ過ぎると、クリストバライトの失透結晶が析出し易くなり、耐失透性が低下し易くなることに加えて、原料コストが高騰し易くなる。一方、モル比ＣａＯ／ＭｇＯが大き過ぎると、アノーサイト等のアルカリ土類アルミノシリケート系の失透結晶が析出し易くなり、耐失透性が低下し易くなることに加えて、ヤング率を高め難くなる。
【００３２】
上記成分以外にも、例えば、任意成分として、以下の成分を添加してもよい。なお、上記成分以外の他の成分の含有量は、本発明の効果を的確に享受する観点から、合量で１０％以下、特に５％以下が好ましい。
【００３３】
ＺｎＯは、溶融性を高める成分である。しかし、ＺｎＯを多量に含有させると、ガラスが失透し易くなり、また歪点が低下し易くなる。ＺｎＯの含有量は０〜５％、０〜４％、０〜３％、特に０〜２％が好ましい。
【００３４】
ＳｎＯ２は、高温域で良好な清澄作用を有する成分であると共に、歪点を高める成分であり、また高温粘性を低下させる成分である。ＳｎＯ２の含有量は０〜１％、０．００１〜１％、０．０１〜０．５％、特に０．０５〜０．３％が好ましい。ＳｎＯ２の含有量が多過ぎると、ＳｎＯ２の失透結晶が析出し易くなる。なお、ＳｎＯ２の含有量が０．００１％より少ないと、上記効果を享受し難くなる。
【００３５】
上記の通り、ＳｎＯ２は、清澄剤として好適であるが、ガラス特性が損なわれない限り、清澄剤として、Ｆ、Ｃｌ、ＳＯ３、Ｃ、或いはＡｌ、Ｓｉ等の金属粉末を各々５％まで添加することができる。また、清澄剤として、ＣｅＯ２等も５％まで添加することができる。
【００３６】
清澄剤として、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３も有効である。本発明の無アルカリガラスは、これらの成分の含有を完全に排除するものではないが、環境的観点から、これらの成分を極力使用しないことが好ましい。更に、Ａｓ２Ｏ３を多量に含有させると、耐ソラリゼーション性が低下する傾向にある。Ａｓ２Ｏ３の含有量は１％以下、０．５％以下、特に０．１％以下が好ましく、実質的に含有させないことが望ましい。ここで、「実質的にＡｓ２Ｏ３を含有しない」とは、ガラス組成中のＡｓ２Ｏ３の含有量が０．０５％未満の場合を指す。また、Ｓｂ２Ｏ３の含有量は１％以下、特に０．５％以下が好ましく、実質的に含有させないことが望ましい。ここで、「実質的にＳｂ２Ｏ３を含有しない」とは、ガラス組成中のＳｂ２Ｏ３の含有量が０．０５％未満の場合を指す。
【００３７】
Ｃｌは、無アルカリガラスの溶融を促進する効果があり、Ｃｌを添加すれば、溶融温度を低温化できると共に、清澄剤の作用を促進し、結果として、溶融コストを低廉化しつつ、ガラス製造窯の長寿命化を図ることができる。しかし、Ｃｌの含有量が多過ぎると、歪点が低下し易くなる。このため、Ｃｌの含有量は３％以下、１％以下、特に０．５％以下が好ましい。なお、Ｃｌの導入原料として、塩化ストロンチウム等のアルカリ土類金属酸化物の塩化物、或いは塩化アルミニウム等の原料を使用することができる。
【００３８】
Ｐ２Ｏ５は、歪点を高める成分であると共に、アノーサイト等のアルカリ土類アルミノシリケート系の失透結晶の析出を顕著に抑制し得る成分である。但し、Ｐ２Ｏ５を多量に含有させると、ガラスが分相し易くなる。Ｐ２Ｏ５の含有量は０〜２．５％、好ましくは０〜１．５％、より好ましくは０〜０．５％、更に好ましくは０〜０．３％である。
【００３９】
ＴｉＯ２は、高温粘性を下げて、溶融性を高める成分であると共に、ソラリゼーションを抑制する成分であるが、ＴｉＯ２を多量に含有させると、ガラスが着色して、透過率が低下し易くなる。ＴｉＯ２の含有量は０〜５％、０〜３％、０〜１％、特に０〜０．０２％が好ましい。
【００４０】
Ｙ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３には、歪点、ヤング率等を高める働きがある。しかし、これらの成分の含有量が各々５％より多いと、密度が増加し易くなる。
【００４１】
本発明の無アルカリガラスにおいて、歪点は６８０℃超、６８５℃以上、６９０℃以上、特に６９５℃以上が好ましい。このようにすれば、ＬＴＰＳプロセスにおいて、ガラス板の熱収縮を抑制することができる。
【００４２】
本発明の無アルカリガラスにおいて、ヤング率は８０ＧＰａ超であり、好ましくは８２ＧＰａ以上、８３ＧＰａ以上、特に８３．５ＧＰａ以上である。ヤング率が低過ぎると、ガラス板の撓みに起因した不具合が発生し易くなる。
【００４３】
本発明の無アルカリガラスにおいて、３０〜３８０℃の温度範囲における平均熱膨張係数は３０〜５０×１０−７／℃、３２〜５０×１０−７／℃、３３〜５０×１０−７／℃、３４〜５０×１０−７／℃、特に３５〜５０×１０−７／℃が好ましい。このようにすれば、ＴＦＴに使用されるＳｉの熱膨張係数に整合し易くなる。
【００４４】
本発明の無アルカリガラスにおいて、液相温度は１２１０℃未満、１２００℃以下、特に１１９０℃以下が好ましい。このようにすれば、ガラス製造時に失透結晶が発生して、生産性が低下する事態を防止し易くなる。更に、オーバーフローダウンドロー法で成形し易くなるため、ガラス板の表面品位を高め易くなると共に、ガラス板の製造コストを低廉化することができる。なお、液相温度は、耐失透性の指標であり、液相温度が低い程、耐失透性に優れる。
【００４５】
近年、ディスプレイの高精細化に伴い、回路パターンも微細化される傾向にある。このため、従来では問題にならなかった微小異物が、断線やショートを引き起こす原因になりつつある。このような問題を防止する観点からも、耐失透性を高める意義は大きい。
【００４６】
本発明の無アルカリガラスにおいて、液相温度における粘度は１０４．８ポアズ以上、１０５．０ポアズ以上、１０５．２ポアズ以上、特に１０５．５ポアズ以上が好ましい。このようにすれば、成形時に失透が生じ難くなるため、オーバーフローダウンドロー法でガラス板を成形し易くなり、結果として、ガラス板の表面品位を高めることが可能になり、またガラス板の製造コストを低廉化することができる。なお、液相温度における粘度は、成形性の指標であり、液相温度における粘度が高い程、成形性が向上する。
【００４７】
本発明の無アルカリガラスにおいて、１０２．５ポアズにおける温度は１６００℃以下、１５８０℃以下、特に１５７０℃以下が好ましい。１０２．５ポアズにおける温度が高くなると、ガラスを溶解し難くなって、ガラス板の製造コストが高騰する。なお、１０２．５ポアズにおける温度は、溶融温度に相当し、この温度が低い程、溶融性が向上する。
【００４８】
本発明の無アルカリガラスは、オーバーフローダウンドロー法で成形されてなることが好ましい。オーバーフローダウンドロー法は、耐熱性の樋状構造物の両側から溶融ガラスを溢れさせて、溢れた溶融ガラスを樋状構造物の下端で合流させながら、下方に延伸成形してガラス板を製造する方法である。オーバーフローダウンドロー法では、ガラス板の表面となるべき面は樋状耐火物に接触せず、自由表面の状態で成形される。このため、未研磨で表面品位が良好なガラス板を安価に製造することができ、薄型化も容易である。なお、オーバーフローダウンドロー法で用いる樋状構造物の構造や材質は、所望の寸法や表面精度を実現できるものであれば、特に限定されない。また、下方への延伸成形を行う際に、力を印加する方法も特に限定されない。例えば、充分に大きい幅を有する耐熱性ロールをガラスに接触させた状態で回転させて延伸する方法を採用してもよいし、複数の対になった耐熱性ロールをガラスの端面近傍のみに接触させて延伸する方法を採用してもよい。
【００４９】
オーバーフローダウンドロー法以外にも、例えば、ダウンドロー法（スロットダウン法等）、フロート法等でガラス板を成形することも可能である。
【００５０】
本発明の無アルカリガラスにおいて、肉厚は、特に限定されるものではないが、０．５ｍｍ未満、０．４ｍｍ以下、０．３５ｍｍ以下、特に０．３ｍｍ以下が好ましい。肉厚が薄くなる程、デバイスの軽量化が可能となる。肉厚は、ガラス製造時の流量や板引き速度等で調整可能である。
【００５１】
本発明の無アルカリガラスは、有機ＥＬデバイス、特に有機ＥＬディスプレイに用いることが好ましい。特にＴＶ用途では、ガラス板上に複数個分のデバイスを作製した後、デバイス毎に分割切断して、コストダウンが図られている（所謂、多面取り）。本発明の無アルカリガラスは、液相温度が低く、また液相温度における粘度が高いため、大型のガラス板を成形し易く、このような要求を満たすことができる。
【実施例】
【００５２】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。なお、以下の実施例は単なる例示である。本発明は、以下の実施例に何ら限定されない。
【００５３】
表１、２は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜１３）と比較例（試料Ｎｏ．１４、１５）を示している。
【００５４】
【表１】
【００５５】
【表２】
【００５６】
まず表中のガラス組成になるように、ガラス原料を調合したガラスバッチを白金坩堝に入れ、１６００〜１６５０℃で２４時間溶融した。ガラスバッチの溶解に際しては、白金スターラーを用いて攪拌し、均質化を行った。次いで、溶融ガラスをカーボン板上に流し出し、板状に成形した後、徐冷点付近の温度で３０分間徐冷した。得られた各試料について、密度、３０〜３８０℃の温度範囲における平均熱膨張係数ＣＴＥ、歪点Ｐｓ、徐冷点Ｔａ、軟化点Ｔｓ、高温粘度１０４ｄＰａ・ｓにおける温度、高温粘度１０３ｄＰａ・ｓにおける温度、高温粘度１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度、液相温度ＴＬ、及び液相温度ＴＬにおける粘度ｌｏｇ１０ηＴＬを評価した。
【００５７】
密度は、周知のアルキメデス法によって測定した値である。
【００５８】
３０〜３８０℃の温度範囲における平均熱膨張係数ＣＴＥは、ディラトメーターで測定した値である。
【００５９】
歪点Ｐｓ、徐冷点Ｔａ、軟化点Ｔｓは、ＡＳＴＭ Ｃ３３６の方法に基づいて測定した値である。
【００６０】
高温粘度１０４ｄＰａ・ｓ、１０３ｄＰａ・ｓ、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、白金球引き上げ法で測定した値である。
【００６１】
液相温度ＴＬは、標準篩３０メッシュ（５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れて、温度勾配炉中に２４時間保持した後、結晶が析出する温度を測定した値である。
【００６２】
液相温度における粘度ｌｏｇ１０ηＴＬは、液相温度ＴＬにおけるガラスの粘度を白金球引き上げ法で測定した値である。
【００６３】
表１、２から明らかなように、試料Ｎｏ．１〜１３は、ガラス組成が所定範囲に規制されているため、ヤング率が８０ＧＰａ以上、歪点が６８０℃より高く、液相温度が１２１０℃より低いため、ＬＴＰＳプロセスにおける熱収縮を低減可能であり、ガラス板が大型化、薄型化しても、撓みによる不具合が生じ難い。このため、試料Ｎｏ．１〜１３は、有機ＥＬディスプレイの基板として好適であると考えられる。
【００６４】
一方、試料Ｎｏ．１４は、ガラス組成が所定範囲に規制されていないため、液相温度が高く、耐失透性が低かった。このため、試料Ｎｏ．１４は、成形性に劣ると共に、微小異物に起因して、ディスプレイの品質や信頼性を低下させる虞がある。また、試料Ｎｏ．１５は、ガラス組成が所定範囲に規制されていないため、１０２．５の温度が高く、ヤング率が低かった。このため、試料Ｎｏ．１５は、溶融性に劣ると共に、ガラス板が大型化、薄型化すると、撓みによる不具合が生じる虞がある。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の無アルカリガラスは、液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ基板、電荷結合素子（ＣＣＤ）、等倍近接型固体撮像素子（ＣＩＳ）等のイメージセンサー用のカバーガラス、太陽電池用の基板及びカバーガラス、有機ＥＬ照明用基板等に好適であり、特に有機ＥＬディスプレイ用基板として好適である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２ ５５〜８０％、Ａｌ２Ｏ３ １０〜２５％、Ｂ２Ｏ３ ２〜５．５％、ＭｇＯ ３〜８％、ＣａＯ ３〜１０％、ＳｒＯ ０．５〜５％、ＢａＯ ０．５〜７％を含有し、モル比ＭｇＯ／ＣａＯが０．５〜１．５であり、実質的にアルカリ金属酸化物を含有せず、ヤング率が８０ＧＰａより高いことを特徴とする無アルカリガラス。
【請求項２】
更に、ＳｎＯ２を０．００１〜１質量％含むことを特徴とする請求項１に記載の無アルカリガラス。
【請求項３】
歪点が６８０℃より高いことを特徴とする請求項１又は２に記載の無アルカリガラス。
【請求項４】
液相温度が１２１０℃より低いことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の無アルカリガラス。
【請求項５】
３０〜３８０℃の温度範囲における平均熱膨張係数が３０〜５０×１０−７／℃であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の無アルカリガラス。
【請求項６】
１０２．５ポアズにおける温度が１６００℃より低いことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の無アルカリガラス。
【請求項７】
液相温度における粘度が１０４．８ポアズ以上であることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の無アルカリガラス。
【請求項８】
オーバーフローダウンドロー法で成形されてなることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の無アルカリガラス。
【請求項９】
肉厚が０．５ｍｍより薄いことを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の無アルカリガラス。
【請求項１０】
有機ＥＬデバイスに用いることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の無アルカリガラス。
【請求項１】
ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２ ５５〜８０％、Ａｌ２Ｏ３ １０〜２５％、Ｂ２Ｏ３ ２〜５．５％、ＭｇＯ ３〜８％、ＣａＯ ３〜１０％、ＳｒＯ ０．５〜５％、ＢａＯ ０．５〜７％を含有し、モル比ＭｇＯ／ＣａＯが０．５〜１．５であり、実質的にアルカリ金属酸化物を含有せず、ヤング率が８０ＧＰａより高いことを特徴とする無アルカリガラス。
【請求項２】
更に、ＳｎＯ２を０．００１〜１質量％含むことを特徴とする請求項１に記載の無アルカリガラス。
【請求項３】
歪点が６８０℃より高いことを特徴とする請求項１又は２に記載の無アルカリガラス。
【請求項４】
液相温度が１２１０℃より低いことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の無アルカリガラス。
【請求項５】
３０〜３８０℃の温度範囲における平均熱膨張係数が３０〜５０×１０−７／℃であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の無アルカリガラス。
【請求項６】
１０２．５ポアズにおける温度が１６００℃より低いことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の無アルカリガラス。
【請求項７】
液相温度における粘度が１０４．８ポアズ以上であることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の無アルカリガラス。
【請求項８】
オーバーフローダウンドロー法で成形されてなることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の無アルカリガラス。
【請求項９】
肉厚が０．５ｍｍより薄いことを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の無アルカリガラス。
【請求項１０】
有機ＥＬデバイスに用いることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の無アルカリガラス。
【公開番号】特開２０１２−１８４１４６（Ｐ２０１２−１８４１４６Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４９７５６（Ｐ２０１１−４９７５６）
【出願日】平成２３年３月８日（２０１１．３．８）
【出願人】（０００２３２２４３）日本電気硝子株式会社 (1,447)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月８日（２０１１．３．８）
【出願人】（０００２３２２４３）日本電気硝子株式会社 (1,447)
【Ｆターム（参考）】
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